KR100823467B1 - System and method to provide fairness and service differentiation in ad-hoc networks - Google Patents

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KR100823467B1
KR100823467B1 KR20057023433A KR20057023433A KR100823467B1 KR 100823467 B1 KR100823467 B1 KR 100823467B1 KR 20057023433 A KR20057023433 A KR 20057023433A KR 20057023433 A KR20057023433 A KR 20057023433A KR 100823467 B1 KR100823467 B1 KR 100823467B1
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KR
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node
rts
scheduling
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찰스 알. 주니어. 바커
세브넴 조루 오제르
수롱 젱
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메시네트웍스, 인코포레이티드
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    • H04W74/00Wireless channel access, e.g. scheduled or random access
    • H04W74/08Non-scheduled or contention based access, e.g. random access, ALOHA, CSMA [Carrier Sense Multiple Access]
    • H04W74/0808Non-scheduled or contention based access, e.g. random access, ALOHA, CSMA [Carrier Sense Multiple Access] using carrier sensing, e.g. as in CSMA
    • H04W74/0816Non-scheduled or contention based access, e.g. random access, ALOHA, CSMA [Carrier Sense Multiple Access] using carrier sensing, e.g. as in CSMA carrier sensing with collision avoidance
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    • H04W72/12Dynamic Wireless traffic scheduling ; Dynamically scheduled allocation on shared channel

Abstract

본 발명은 노드 상태 정보를 운반하는 제어 RTS/CTS 메시지들을 사용함으로써 애드 혹 네트워크에서 사용 공평성 및 서비스 차별성을 제공하기 위한 분산된 자기 조정 방법을 가진 매체 액세스 제어(MAC) 스케줄링 알고리즘용 시스템 및 방법에 관한 것이다. The present invention is a medium access control (MAC) scheduling algorithm, a system and method for having a distributed self-correcting method for providing an ad-hoc in the network fairness and service differentiation by using the node condition information control RTS / CTS message carrying the It relates. 로컬 스케줄링 알고리즘은 다중 채널 시스템을 위해 이웃 상태의 인식(awareness)을 최대화하기 위해 노드 상태를 지정하는 속성들을 가진 도청된(overheard) RTS/CTS 정보를 사용하고, 여기서 데이터 및 ACK 메시지들은 다른 데이터 채널들을 통하여 전송된다. Local scheduling algorithm use a wire of (overheard) RTS / CTS information having the attribute that specifies the node status to maximize the recognition (awareness) of the neighboring states for a multiple channel system, in which data and ACK messages are different the data channel It is transmitted through. 만약 시스템이 단일 채널을 사용하면, 대응하는 정보는 DATA 또는 ACK 메시지들을 사용함으로써 운반될 수 있다. If the system uses a single channel, corresponding information can be carried by the use of DATA or ACK message. 상기 알고리즘은 상이한 노드들, 상이한 링크들 및 상이한 스트림들 사이에서 사용 공평성을 제공하도록 채널 액세스 타이머를 조절하기 위해 인근의 제공되는 로드(offered load), 운반된 로드 및 백로그된 로드(backlogged load)를 측정한다. The algorithm rod (offered load), the carrying load and backlogged load (backlogged load) provided in the vicinity in order to adjust the channel access timer to provide the use of fairness between different nodes, with different links and different streams the measures. 상기 알고리즘은 노드 큐 상태에 기초하여 우선순위 레벨을 계산하고 및 이웃 상태에 기초하여 우선순위 레벨을 계산하여, 경쟁 티어들(contention tiers)을 파괴하고 서비스 차별성을 가능하게 한다. The algorithm to calculate the priority level on the basis of the node queue state, and based on the first neighbor state calculating the priority level, destroying the competition tier (contention tiers) and enable service differentiation.
Figure R1020057023433
애드 혹 네트워크, MAC, RTS, CTS, 스케줄링, 우선순위 레벨 웨이트 Ad hoc networks, MAC, RTS, CTS, scheduling, priority level weights

Description

애드 혹 네트워크들에서 공평성 및 서비스 차별성을 제공하기 위한 시스템 및 방법{System and method to provide fairness and service differentiation in ad-hoc networks} System and method for providing fairness and service differentiation in the ad hoc network {System and method to provide fairness and service differentiation in ad-hoc networks}

이 출원은 35 US § 119(e)하에서 2003년 6월 6일 출원된 미국예비특허출원 60/476,168을 청구하고, 그 전체 내용은 참조문헌으로써 본원에 포함된다. The application 35 is under US § 119 (e) 2003, filed May 6, United States Provisional Patent Application claims the 60/476 168, and the entire contents of which are incorporated herein by reference.

본 발명은 무선 애드 혹(ad hoc) 네트워크 시스템에서의 매체 액세스 제어(MAC) 프로토콜에 관한 것이다. The present invention relates to a medium access control (MAC) protocols in wireless ad hoc (ad hoc) network system. 특히, 핸드쉐이킹 프로토콜을 가진 통신 시스템 및 방법은 완전히 분산된 시스템에서 공평성 및 서비스 차별성 문제들을 해결하기 위하여 로컬 스케줄링 알고리즘을 포함하는 단일 또는 다중 채널, 다중홉(multihop) 무선 네트워크에서 데이터 교환을 위하여 사용된다. In particular, used for the exchange of data in a single or multi-channel, multi-hop (multihop) wireless network comprising a communication system and method with the handshaking protocol to local scheduling algorithms to solve the fairness and service differentiation problems in a fully distributed system do.

이동 무선 전화 네트워크들 같은 무선 통신 네트워크들은 지난 몇십년에 걸쳐 널리 보급되었다. Wireless communication networks, such as mobile wireless telephone networks have been widely used over the last few decades. 이들 무선 통신 네트워크들은 네트워크 인프라구조가 서비스 영역을 "셀"이라 불리는 다수의 지역들로 분할하도록 배열되기 때문에 "셀방식 네트워크들"이라 한다. These wireless communications networks are referred to as "the cellular network", since the network infrastructure is arranged to divide into a plurality of areas called "cells" the service area. 지상 셀방식 네트워크는 서비스 영역을 통하여 설계된 위치들에서 지리적으로 분산된 다수의 상호접속된 기지국들, 또는 베이스 노드들을 포함한다. Terrestrial cellular network may comprise a plurality of geographically distributed interconnected base stations in the design position through a service area, or base nodes. 각각의 베이스 노드는 커버리지 영역내에 배치된 무선 전화들 같은 이동 사용자 노드들에 및 노드들로부터 라디오 주파수(RF) 통신 신호들 같은 전자기 신호들을 전송 및 수신할 수 있는 하나 이상의 송수신기들을 포함한다. Each of the base node includes one or more transceivers capable of transmitting and receiving electromagnetic signals, such as a wireless telephone, and from the node to the mobile user nodes, such as radio frequency (RF) communication signals arranged in the coverage area. 통신 신호들은 예를 들어 목표된 변조 기술에 따라 변조되고 데이터 패킷으로서 전송되는 음성을 포함한다. Communication signals may include, for example, modulated in accordance with a desired modulation technique and transmitted as data packets including voice. 당업자에게 인식될 수 있는 바와 같이, 네트워크 노드들은 베이스 노드에서 단일 송수신기가 커버리지 영역에서 몇몇 이동 노드들과 동시에 통신하도록 하는 시분할 액세스(TDMA) 포맷, 코드 분할 다중 액세스(CDMA) 포맷, 또는 주파수 분할 다중 액세스(FDMA) 포맷 같은 멀티플렉스 포맷으로 데이터 패킷 통신들을 전송 및 수신한다. As to one of ordinary skill in the art may be appreciated, the network nodes are time-division access (TDMA) format, code-division multiple access (CDMA) format, or frequency division multiplexing to be a single transceiver at the same time communication with several mobile nodes in a coverage area by the base node the transmit and receive data packet communications in a multiplex format, such as access (FDMA) format.

최근에, "애드-혹" 네트워크라 불리는 한가지 형태의 이동 통신 네트워크는 군사용으로 사용하기 위하여 개발되었다. Recently, "ad-hoc" network called a mobile communication network of one type referred to has been developed for use in military applications. 이런 형태의 네트워크에서, 각각의 이동 노드는 기지국으로서 동작할 수 있거나 다른 이동 노드들을 위한 라우터로서 동작할 수 있어서, 기지국의 고정된 인프라구조에 대한 필요성을 제거한다. In this type of network, each mobile node to be able to be operable as a base station or operates as a router for other mobile nodes, thus eliminating the need for a fixed infrastructure of base stations. 애드 혹 네트워크의 상세한 것들은 Mayor에 의한 미국특허 5,943,322에 기술되고, 그 전체 내용은 본원에 참조문헌으로써 포함된다. Things details of the ad hoc network are described in U.S. Patent 5,943,322 according to Mayor, the entire content of which is incorporated by reference herein.

보다 정교한 애드 혹 네트워크들은 종래 애드 혹 네트워크에서 처럼 이동 노드들이 서로 통신할 수 있는 것외에, 추가로 이동 노드들이 고정된 네트워크에 액세스하고 공중 스위치 전화 네트워크(PSTN) 같은 다른 이동 노드들, 및 인터넷 같은 다른 네트워크들과 통신할 수 있도록 개발되고 있다. More sophisticated ad-hoc networks are conventional ad-hoc, as in a network other than that mobile nodes can communicate with each other, access to additional network mobile nodes are fixed to the other moves, such as the public switched telephone network (PSTN) node, and the same Internet It has been developed to enable you to communicate with other networks. 이들 진보된 형태의 애드 혹 네트워크들의 상세한 것은 2001년 6월 29일 출원된 발명의 명칭이 "Ad Hoc Peer-to-Peer Mobile Radio Access System Interfaced to the PSTN and Cellular Networks"인 미국특허출원 09/897,790, 2001년 3월 22일 출원된 발명의 명칭이 "Time Division Protocol for an Ad-Hoc, Peer-to-Peer Radio Network Having Coordinating Channel Access to Shared Parallel Data Channels with Separate Reservation Channel"인 미국특허출원 09/815,157, 및 2001년 3월 22일에 출원되고 발명의 명칭이 "Prioritized-Routing for an Ad-Hoc, Peet-to-Peer, Mobile Radio Access System"인 미국특허출원 09/815,164에 기술되고, 각각의 전체 내용은 본원에 참조문헌으로서 포함된다. Those of the advanced form of more of the ad hoc network is June 2001 29 days pending invention name is "Ad Hoc Peer-to-Peer Mobile Radio Access System Interfaced to the PSTN and Cellular Networks" US Patent Application 09 / 897,790 US patent, March 2001, the name of the invention, filed May 22, "Time Division Protocol for an Ad-Hoc, Peer-to-Peer Radio Network Having Coordinating Channel Access to Shared Parallel Data Channels with Separate Reservation Channel" 09 / 815,157, and filed on March 22, 2001 and the title of the invention are described in the "Prioritized-Routing for an Ad-Hoc, Peet-to-Peer, Mobile Radio Access System" of US Patent Application 09 / 815,164, each the entire contents of which are incorporated by reference herein.

그러나 노드들 사이의 통신은 간섭, 다중경로 및 페이딩 효과들 및 충돌들로 인한 에러에 영향을 받는다. However, communication between nodes is affected by the error due to interference, multipath and fading effects and impact. 많은 상기 에러들의 회피는 전송 및 수신 노드들 사이의 제어 신호 핸드쉐이크를 사용하여 달성될 수 있다. Avoidance of many of the error may be accomplished by using a control signal handshake between sending and receiving nodes. 충돌 회피를 가진 다중 액세스(MACA) 같은 통신 프로토콜은, 소스 노드로부터, 소스 노드에 답하여 CTS(clear-to-send) 제어 패킷으로 응답하는 목적지 노드로 보내진 RTS(request-to-send) 제어로 구성되는 노드들 사이의 핸드쉐이크 기술을 사용한다. Communication protocols such as multiple-access (MACA) with collision avoidance is configured from a source node, a RTS (request-to-send) control is sent to the destination node responds with a CTS (clear-to-send) control packet in answer to the source node, which uses a handshaking technique between nodes. 그러나, MACAW(Multiple Access with Collision Avoidance) 알고리즘은 통상적으로 전체적인 RTS/CTS 채널 액세스 시퀀스를 반복함으로써 상기 에러들의 수정을 위한 ARQ 재전송을 처리한다. However, MACAW (Multiple Access with Collision Avoidance), by conventional algorithms to repeat the whole RTS / CTS access channel sequencing the ARQ retransmission for the correction of the error. 게다가, MACAW는 RST-CTS-DS-DATA-ACK 메시지 교환 및 새로운 백오프(backoff) 알고리즘을 형성하기 위하여 데이터 전송(DS: Data-Sending) 메시지들을 도입했다. In addition, data transmission is MACAW (DS: Data-Sending) to form a RST-CTS-DS-DATA-ACK message exchange, and the new back-off (backoff) algorithm was introduced into the message. IEEE 802.11 MAC는 신뢰성을 개선하기 위하여 애크놀리지먼트(이하에서 "애크"라 함) 메시지들을 감지하는 캐리어 감지 및 가상(RTS-CTS 교환) 캐리어 모두를 실행하는 다수의 CSMA/CA 프로토콜이다. IEEE 802.11 MAC is a plurality of CSMA / CA protocol which use the same acknowledgment (hereinafter, "ACK" hereinafter) for detecting messages and virtual carrier sensing (RTS-CTS exchange) carrier in order to improve the reliability.

따라서, 상기된 에러들을 피하고, 수정과 관련된 복잡성을 제거하기 위하여 무선 애드 혹 네트워크 시스템에서 통신들을 검출 및 스케줄하는 매체 액세스 제어 프로토콜이 필요하다. Therefore, to avoid the above error, the wireless ad hoc medium access control protocols for detecting and scheduling communications in a network system in order to eliminate the complexity associated with the modification is required.

그 전체 내용이 본원에 참조문헌으로서 포함된 Redi에 의한 미국특허 6,556,582에 기술된 바와 같이, MACA 바탕 무선 네트워크에서 다중 액세스 충돌을 회피하는 방법은 기술된다. The entire contents of which method to avoid multiple access conflict in, MACA based on a wireless network, as described in U.S. Patent 6,556,582 by Redi included by reference in the present application is described. 이런 충돌 회피 방법은 다중 송수신기들, 즉 데이터 채널 및 예약 채널 송수신기를 가진 시스템에서 제안되었다. This collision avoidance method has been proposed in a system with multiple transceivers, namely a data channel and a scheduled channel transceiver. 송수신기들이 동시에 작동하기 때문에, 예약 채널(reservation channel) 전송은 생략되지 않는다. Because the transceiver is operating at the same time, the channel reservation (reservation channel) transmission is not omitted. NCTS 메시지들은 의도된 목적 노드가 비지한 것을 다른 노드들에게 알리기 위하여 사용된다. NCTS messages are used to indicate that the node is the intended purpose busy to other nodes. 따라서, 생략된 예약 데이터 같은, 하나의 송수신기 및 하나 또는 다중 데이터 채널을 가지는 것과 연관된 문제들을 해결하는 것은 필요하다. Thus, the same, one of the transceivers, and the omitted one reservation data or address the problems associated with having multiple data channels are required. Redi 특허에 기술된 방법은 RTS 메시지들에 우선순위 필드를 사용하는 것을 포함한다. The method described in Redi patent involves the use of a priority field in the first RTS message. 그러나, 이 정보의 처리는 절대 비교를 바탕으로 하고, 이웃 간의 전송의 상대적 상태는 사용되지 않고 공평성은 고찰되지 않는다. However, the processing of this information on the basis of comparing the absolute and relative state of the transmission path between the neighborhood is not used and the fairness is not investigated.

그 전체 내용이 참조문헌으로서 본원에 포함되는 Kermani 등에 의한 미국특허 6,118,788에 논의된 바와 같이, MACA 바탕 무선 네트워크에서 공평성을 제공하기 위한 방법이 기술된다. As the entire contents discussed in U.S. Patent 6,118,788 due to Kermani is incorporated herein by reference, a method for providing fairness in a wireless network based on MACA is described. Kermani 특허에서 고려된 시스템은 전송 길이들(transmission durations)이 RTS-CTS 메시지들에서 분배되는 것이 아니라, 전송 후에 버스 제어 프레임의 최종부를 통해 분배되는 오직 하나의 채널만을 가진다. The system considered in Kermani patent is not the transmission length (transmission durations) which is distributed in the RTS-CTS message, and has only one channel which is distributed over the final portion of the control bus after the transmission frame. 따라서, 다중 데이터 채널 시스템을 포함하는 어드레스 및 채널 모니터링을 위한 필요성이 존재하고, 여기서 전송 길이들은 RTS-CTS 메시지들을 통하여 광고된다. Therefore, there is a need for address and channel monitoring system containing multiple data channels, wherein the transmission lengths are advertising through the RTS-CTS message. Kermni 특허에서 주 목적은 숨겨진 터미널 문제들을 해결하는 것이고, 생략된 예약 데이터 같은 하나의 송수신기 및 다중 데이터 채널들을 가지는 것과 연관된 문제들을 해결하는 것이 아니다. The main purpose in Kermni patent is to solve the hidden terminal problem and is not intended to solve the problems associated with having one of a transceiver and a multi-channel data such as the reserved data is omitted. Kermani 특허에서 제안된 시스템은, 이웃들은 이 정보를 분배함으로써 이웃에서 가능하고 논리적인 접속들에 대한 수 또는 몇몇 다른 정보에 대한 충분한 지식을 가질 것이라는 사실을 바탕으로 한다. The proposed system is patented in Kermani, neighbors is based on the fact that by distributing this information available in the neighborhood and would have sufficient knowledge of the number, or some other information for the logical connection. 예를 들어, 광고되는 윈도우 크기를 청취하는 이웃들이 이에 따라 조정할 것이라는 것이 제안된다. For example, it is proposed that the neighbors listening to the size of the window where the ad will be adjusted accordingly. 그러나, 만약 정보가 올바르지 않으면, 이것은 모든 노드가 백오프 시간을 감소시키고 충돌을 증가시키는 문제를 야기할 수 있다. However, if the information is incorrect, it can cause problems for all nodes reduce the backoff time and increasing conflict. 따라서 이웃에 관한 정보 및 링크를 완성하기 위하여, 전송들로부터의 피드백과 수신기 보조 정보 정정(receiver assistant information correction)을 사용하는 방법 및 시스템이 필요하다. Therefore, in order to complete the information about the neighborhood and the link, there is a need for a method and system using a feedback and the receiver side information correction (correction receiver assistant information) from the transmission. 서비스 차별성은 Kermani 특허에 개시되지 않는다. Service differentiation is not disclosed in patent Kermani.

그 내용이 참조문헌으로서 본원에 포함된 Benveniste에 의한 미국특허출원공개 20020154653에 논의된 바와같이,CSMA 네트워크에 대한 트랙에 백오프를 적용하는 방법은 기술된다. As the contents are discussed in U.S. Patent Application Publication 20,020,154,653 by the Benveniste incorporated herein by reference, it is how to apply a back-off track for the CSMA network are described. 고려된 시스템은 하나의 채널을 가진 하나의 홉 시스템이다. The considered system is a single-hop system has one channel. 상기 방법은 경쟁 지연 및 서비스 차별성의 측면에서 IEEE 802.11 타입 네트워크들을 개선하는 것을 목적으로 한다. The method has for its object to improve the IEEE 802.11 type networks in terms of delay and competitive service differentiation. 그러나, 다중호핑 시스템들에서, 채널 액세스 지연의 한가지 중요 원인은 많은 스트림들이 하나의 릴레이 노드(하나의 홉 시스템들에서 액세스 포인트들로서 용량들을 중앙 제어하지 않는 무선 라우터들 같은)에서 수집될 수 있고 릴레이 노드가 비지할 수 있는 것이다. However, one important cause of the multiple hopping system, the channel access delay is large stream may be collected from one relay node (such as one of the radio do not central control capacity as an access point in a hop system, a router), and relays is a node can be busy. 그러므로, 비록 채널 및 어드레스 모니터링이 충돌 가능성을 감소시키지만(따라서, 결함 전송 시도들의 수가 감소함), 제공되는 트래픽 밀도는 높을 수 있다. Therefore, even though the channel and the address monitoring but this reduces the possibility of collision traffic density (and therefore, also decrease the number of defective transmission attempts), service may be higher. 이런 지연은 짧은 기간 불공평성을 발생시킬 수 있으며 TCP 타입 트래픽을 느리게 할 수 있어서, 실제 트래픽 밀도를 변화시킨다. This delay can cause a short period of inequities and to be able to slow down the type of TCP traffic, the actual change in the traffic density. 따라서, 이런 문제를 경감시키기 위하여 노드 웨이팅이 필요하다. Thus, the node weighting is necessary to alleviate these problems.

게다가, 다중 채널들을 가진 시스템에 대한 예약 채널 및 데이터 채널 충돌을 차별화하는 것이 필요하다. In addition, it is necessary to differentiate the reservation channel and data channel conflict for a system with multiple channels. 다른 포인트는 Benveniste 공개에서 기술된 방법과 달리, 다른 다음 홉들에 대한 스트림들이 릴레이 노드들에 존재하고 다음 홉 비지 상태 또는 링크 실패로 인한 백로그 패킷이 다른 다음 홉에 예정된 보다 새로운 패킷보다 늦게 스케줄될 수 있다는 것이다. Another point is, unlike the method described in Benveniste published, other then stream for hops exist in the relay node and the next-hop busy or due to link failure backlogged packets are late schedule than the new packet than scheduled on different next hop that they can. 불완전한 이웃간 정보는 다중홉, 하나 또는 다중 채널 네트워크들에서 주 문제이고, 따라서 이들 문제들을 경감하기 위하여 로컬 측정(유니캐스트 메시징을 통하여) 비교 시스템 및 방법이 필요하다. Neighbors incomplete information is a main issue in the multi-hop, or a multi-channel network, and therefore the comparison local measurement (via the unicast messaging) system and method is required in order to alleviate these problems.

본 발명의 목적은 로컬 스케줄링 알고리즘을 포함하는 매체 액세스 제어(MAC) 시스템 및 방법, 특히 노드 상태 정보를 운반하는 RTS/CTS 제어 메시지들을 사용하여 애드 혹 네트워크에서 공평성 및 서비스 차별성을 제공하기 위한 양방향 스케줄링(two-way scheduing) 기술을 제공하는 것이다. An object of the present invention is a two-way scheduling for using a media access control (MAC) system and method, RTS / CTS control message that particular transport node status information including a local scheduling algorithms to provide for fairness and service differentiation in the ad hoc network to provide a (two-way scheduing) technology.

본 발명의 다른 목적은 RTS/CTS 메시지 정보를 사용하여 단일 노드 정보를 측정할 수 있고, 측정된 정보에 기초하여 단일 노드에 웨이트 팩터를 할당하는 로컬 스케줄링 알고리즘을 제공하는 것이다. It is another object of the present invention can measure a single-node information by using the RTS / CTS message information, based on the measured information to provide a local scheduling algorithm for assigning a weight factor to a single node.

본 발명의 다른 목적은 RTS/CTS 메시지 정보를 사용하여 단일 노드의 이웃 노드 정보를 측정하고, 측정된 정보에 기초하여 단일 노드의 각각의 이웃 노드에 웨이트 팩터를 할당하는 로컬 스케줄링 알고리즘을 제공하는 것이다. It is another object of the invention to provide a local scheduling algorithm for assigning a weight factor to each of the neighboring nodes for a single node on the basis of the measurement of neighboring nodes for a single node, the measurement information by using the RTS / CTS message information .

본 발명의 다른 목적은 단일 노드의 웨이트 팩터를 사용하는 제 1 상태 비유지(stateless) 방법, 및 단일 노드의 웨이트 팩터 및 이웃 노드의 웨이트 팩터를 사용하는 제 2 상태 유지(stateful) 방법을 포함하는 적어도 두개의 스케줄링 방법들을 실행할 수 있는 로컬 스케줄링 알고리즘을 제공하는 것이다. It is another object of the present invention including a first state non-retentive (stateless) method, and the second state is maintained (stateful) using the weight factor in the weight factor and a neighboring node of a single node using the weight factor of a single node, to provide a local scheduling algorithm that can be run at least two scheduling methods.

본 발명의 다른 목적은 노드들, 다른 링크들 및 다른 스트림들 중에서 공평한 사용을 제공하기 위하여 채널 액세스를 조절하기 위한 적어도 두개의 스케줄링 방법들을 실행할 수 있는 로컬 스케줄링 알고리즘을 제공하는 것이다. It is another object of the invention to provide a local scheduling algorithm that can be run at least two of a scheduling method for controlling channel access in order to provide equitable use among the nodes, the other link and the other stream.

이들 및 다른 목적들은 노드 상태 정보를 운반하는 제어 RTS/CTS 메시지들을 사용함으로써 애드 혹 네트워크에서 사용 공평성 및 서비스 차별성을 제공하기 위하여 분산된 자기 조정 방법을 가진 MAC 알고리즘 시스템 및 방법을 제공하여 달성된다. These and other objects are achieved by providing a MAC algorithm, a system and method that has a self-adjusting way distributed to provide the ad hoc use on the network fairness and service differentiation by using control RTS / CTS message carrying the node status information. 로컬 스케줄링 알고리즘은 이웃의 인식을 최대화하기 위하여 노드의 상태를 나타내는 속성들을 가진 도청 RTS/CTS 정보가 제공되어 사용된다. Local scheduling algorithm is used by a tapping RTS / CTS information with the attribute indicating the status of the node is provided in order to maximize the perception of neighbors. 시스템은 단일 채널 또는 데이터 및 ACK 메시지들이 다른 채널들을 통하여 전송되는 다중 채널들로 구성될 수 있다. System is a single channel or ACK data, and messages may be composed of multiple channels being transmitted through the other channel. 알고리즘은 다른 노드들, 다른 링크들, 및 다른 스트림들 사이에서 사용 공평성을 제공하기 위하여 채널 액세스 타이머를 조절하도록 이웃에 있는 제공된 로드, 운반된 로드, 백로그된 로드를 측정한다. The algorithm measures the load, with the load handling equipment, the backlog rod provided in the neighborhood so as to adjust the access channel timer to provide the use of fairness among other nodes, the other link, and the other stream. 상기 알고리즘은 노드 큐 상태에 기초하여 우선순위 레벨을 계산하고, 또한 경쟁 순위들(tiers)을 파괴하고 서비스를 차별화시키도록 이웃 상태에 기초하여 우선순위 레벨을 계산할 수 있다. The algorithm calculates a priority level on the basis of the node queue state, and it is possible to calculate the priority level on the basis of the neighbor states to differentiate the service to destroy the competitive ranking (tiers).

본 발명의 이들 및 다른 목적들, 장점들 및 새로운 특징들은 첨부 도면들과 관련하여 판독될때 다음 상세한 설명으로부터 보다 쉽게 인식될 것이다. These and other objects, advantages and novel features will be more easily recognized from the following detailed description when read in conjunction with the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 다수의 노드들을 포함하는 예시적인 애드 혹 패킷 스위칭 무선 통신 네트워크의 블록도이다. Figure 1 is an exemplary ad-hoc packet switched wireless communications network in block diagram including a plurality of nodes according to an embodiment of the invention.

도 2는 도 1에 도시된 네트워크에서 사용된 이동 노드의 실시예를 도시하는 블록도이다. 2 is a block diagram showing an embodiment of a mobile node employed in the network shown in Figure 1;

하기된 본 발명의 실시예에서, 통신 시스템 및 방법은 단일/다중 채널 멀티홉 무선 네트워크에서 데이터 교환을 위하여 핸드쉐이킹 프로토콜을 포함하는 것으로 개시된다. In the following an embodiment of the present invention, communication system and method is disclosed that includes a handshaking protocol for the exchange of data in a single / multi-channel multi-hop wireless network. 로컬 스케줄링 알고리즘은 도 1의 네트워크(100) 같은 완전히 분산된 시스템에서 채널 사용 공평성 및 서비스 차별성 문제들을 해결하기 위하여 하나 이상의 노드들에 제공된다. Local scheduling algorithm is provided to one or more nodes to solve entirely the channel in a distributed system fairness and service differentiation problems such as network 100 in FIG.

도 1은 본 발명의 실시예를 실현하는 애드 혹 패킷 스위치 무선 통신 네트워크(100)의 실시예를 도시하는 블록도이다. 1 is a block diagram showing an example of ad-hoc packet-switched wireless communications network 100 to realize the embodiment of the present invention. 특히, 네트워크(100)는 다수의 무선 사용자 터미널들(102-1 내지 102-n)(일반적으로 노드(102) 또는 이동 노드들(102)라 함)을 포함하고, 고정된 네트워크(104)에 대한 액세스를 노드들(102)에 제공하기 위하여, 요구되지 않지만, 다수의 액세스 포인트들(106-1, 106-2,...106-n)(노드들 106 또는 액세스 포인트들 106 이라 함)을 가진 고정된 네트워크(104)를 포함할 수 있다. In particular, the network 100 includes a plurality of wireless user terminals (102-1 through 102-n) (generally nodes 102 or mobile nodes 102 & quot;) of network 104 is fixed, and including in order to provide for access to the nodes 102, although not required, a plurality of access points (106-1, 106-2, ... 106-n) (referred to as the nodes 106 or access points 106) It may include a fixed network 104 having a. 고정된 네트워크(104)는 다른 애드 혹 네트워크들, 공중 스위칭 전화 네트워크(PSTN) 및 인터넷 같은 다른 네트워크들에 대한 액세스를 네트워크 노드들에 제공하기 위하여, 예를 들어 코어 로컬 액세스 네트워크(LAN), 및 다수의 서버들 및 게이트웨이 라우터들을 포함할 수 있다. The fixed network 104 to provide access to other ad-hoc networks, the public switched telephone network (PSTN) and another network such as the Internet, to the network node, e.g., a core local access network (LAN), and It may include a plurality of servers and gateway routers. 네트워크(100)는 다른 노드들(102, 106 또는 107) 사이의 데이터 패킷들을 라우팅하기 위하여 다수의 고정된 라우터들(107-1 내지 107-n)(노드들 107 또는 라우터들 107으로 불림)을 포함할 수 있다. The network 100 (referred to as nodes 107 or routers 107) the plurality of fixed routers (107-1 to 107-n) to route data packets between other nodes 102, 106 or 107 It can be included. 이런 논의를 위하여, 상기된 노드들이 "노드들(102, 106 및 107)", 또는 간단히 "노드들" 또는 "터미널들"이라 통칭적으로 불릴 수 있다. For this discussion, the nodes are "nodes 102, 106 and 107" may be referred to collectively, or simply "terminals", "nodes" or. 당업자에 의해 인식될 수 있는 바와같이, 노드들(102, 106 및 107)은 서로 직접적으로, 또는 노드들 사이에서 보내지는 패킷들을 위한 라우터들로서 동작하는 하나 이상의 다른 노드들과 통신할 수 있고, 이는 상기 참조된 Mayor에 의한 미국특허 5,943,322 및 09/897,790, 09/815,157 및 09/815,164에 기술된다. As will be appreciated by those skilled in the art, the nodes 102, 106 and 107 can communicate with one or more other nodes operating as routers for packets being sent between directly, or nodes to each other, which It is described in U.S. Patent 5,943,322, and 09/897 790, 09/815 157 and 09/815 164 by the referenced Mayor.

도 2에 도시된 바와같이, 각각의 노드(102, 106 및 107)는 안테나(110)에 결합되고 제어기(112)의 제어하에서 노드(102, 106 또는 107)에 및 상기 노드로부터 패키지화된 신호들 같은 신호들을 수신 및 전송할 수 있는 송수신기(108)를 포함한다. 2, the respective nodes 102, 106 and 107 is a signal package from on, and the nodes 102, 106 or 107 under control of the coupled to an antenna 110, controller 112 and a reception and a transceiver 108, which may transmit the same signal. 패키지화된 데이터 신호들은 예를 들어 음성, 데이터 또는 다중매체 정보를 포함하고, 노드 라우팅을 포함하는 제어 신호들을 패키지화하고 정보를 업데이트한다. The packaged data signals may include, for example, voice, data or multimedia information, and the package control signals, including node routing and update information.

각각의 노드(102, 106 및 107)는 여러가지 중에서 네트워크에서 자체 및 다른 노드들에 속하는 라우팅 정보를 저장할 수 있는 랜덤 액세스 메모리(RAM) 같은 메모리(114)를 더 포함한다. Each node 102, 106 and 107 further includes a memory 114 such as random access memory (RAM) for storing routing information pertaining to itself and other nodes in the network in various ways. 노드들(102, 106 및 107)은 새로운 노드가 네트워크에 진입하거나, 네트워크내의 존재하는 노드들이 이동할때 같은 다양한 인터벌들에서 방송 메카니즘을 통하여 서로 라우팅 광고들(routing advertisement)이라 불리는 각각의 라우팅 정보를 주기적으로 교환한다. Nodes 102, 106 and 107 has a respective routing information, the new node enters the network, or the through a broadcasting mechanism at various intervals route advertisement to each other, such as the presence nodes are moved to within the network known as (routing advertisement) It is exchanged periodically.

도 2에 추가로 도시된 바와같이, 특정 노드들, 특히 이동 노드들(102)은 노트북 컴퓨터 터미널, 이동 전화 유니트, 이동 데이터 유니트, 또는 임의의 다른 적절한 장치 같은 임의의 수의 장치들로 구성될 수 있는 호스트(116)를 포함할 수 있다. As shown in Figure, in addition to 2, the specific nodes, especially mobile nodes 102 may be composed of a notebook computer terminal, mobile telephone unit, mobile data unit, or any other suitable device, any number of devices, such as that can include a host 116. 각각의 노드(102, 106 및 107)은 인터넷 프로토콜(IP) 및 어드레스 분석 프로토콜(ARP: Address Resolution Protocol)을 수행하기 위하여 적당한 하드웨어 및 소프트웨어를 포함하고, 그 목적은 당업자에 의해 쉽게 인식될 수 있다. Each node 102, 106 and 107 is the Internet Protocol (IP) and address resolution protocol may be to carry out the (ARP Address Resolution Protocol) containing the appropriate hardware and software, and its object is easily recognized by those skilled in the art . 전송 제어 프로토콜(TCP) 및 사용자 데이터그램 프로토콜(UDP)을 수행하기에 적당한 하드웨어 및 소프트웨어는 포함될 수 있다. Transmission Control Protocol (TCP) and the appropriate hardware and software to permit the user datagram protocol (UDP) may be included. 부가적으로, 각각의 노드는 이하에 보다 상세히 설명되는 바와 같은 공평성 및 서비스 차별성 문제들을 해결하기 위하여 제공된 로컬 스케줄링 알고리즘을 포함하는 자동 재송 요구(ARQ: Automatic Repeat Request) 기능들 및 매체 액세스 제어(MAC)를 수행하기에 적당한 하드웨어 및 소프트웨어 프로토콜들을 포함한다. Additionally, each node automatic repeat request including the local scheduling algorithms provided to solve the fairness and service differentiation problem as is described in more detail below (ARQ: Automatic Repeat Request) functions and medium access control (MAC ) and to carry out include appropriate hardware and software protocols.

도 1의 네트워크(100)에서, 각각의 노드(102, 106 및 107)는 시간적으로 측정된 양들에 기초하여 자기 조정에 의해 로컬 스케줄러로서 작동할 수 있다. In the network 100 of Figure 1, each node 102, 106 and 107 may be the time on the basis of the quantities measured by the local scheduler to work as by self adjustment. 이런 기능은 성능과 복잡성 사이의 트레이드 오프를 밸런싱함으로써 제공된 그리고 운반된 로드들의 측정된 양들에 기초하여 여러 방식으로 실행될 수 있는 "스케줄링 알고리즘"의 사용을 통하여 달성될 수 있다. This function can be accomplished through the use of "scheduling algorithm" that can be executed in a number of ways based on the measured quantities of the load provided by balancing the tradeoff between performance and complexity and handling. 로컬 스케줄링 테이블은 매 노드에서 유지되고 어드레스 및 채널 모니터링 결과들을 사용함으로써 업데이트된다. Local scheduling table is updated by using the address and maintained and channel monitoring results at every node. 게다가, 각각의 수신 노드는 자신의 테이블을 사용하고 튜닝 팩터에 응답함으로써 스케줄링을 제어할 수 있다. In addition, each receiving node may control the scheduling by using the own table, in response to the tuning factor. 팩터를 튜닝하기 위한 예는 예시적인 알고리즘들에서 제공된다. For example for tuning the factor it is provided in the illustrative algorithm. 따라서 후술되는 실시예는, 숨겨지고 노출된 노드들에 관련된 다수의 문제들 및 이동과 관련된 문제들을, 송신기에 의해 시작되고 수신기에 의해 조정되는 양방향 스케줄링 기술을 사용함으로써 해결한다. Thus embodiments described below are examples, the problems associated with a large number of problems related to the movement and the hidden and exposed node, is started by the transmitter will be solved by the use of a two-way scheduling technique is adjusted by the receiver.

후술되는 본 발명의 실시예에서, 단일 채널뿐 아니라 다중 채널들을 사용될 수 있다. In an embodiment of the present invention will be described below, it may be used a multi-channel, as well as single channels. 예들은 다중 채널 시스템들에 대하여 제공된다. Examples are provided with respect to the multi-channel system. 도 1의 네트워크(100) 같은 다중 채널 멀티홉 네트워크에서, "리퀘스트-투-센드"(RTS: Request-To-Send) 및 "클리어-투-센드"(CTS: Clear-To-Send) 메시지들은 예약 채널들(reservation channels)을 통하여 전송되고, 데이터 및 "애크"(ACK) 메시지들은 선택된 데이터 채널들을 통하여 전송된다. In Fig multi-channel multi-hop network such as network 100 of FIG. 1, "a request-to-send" (RTS: Request-To-Send) and a "clear-to-send" (CTS: Clear-To-Send) message are is transmitted through the channel of the reservation (reservation channels), and the data "ACK" (ACK) messages are sent over the selected data channel. 그러나, 단일 채널 시스템에서, 이들 메시지들은 동일한 채널을 통하여 전송된다. However, in a single channel system, those messages are transmitted via the same channel. RTS/CTS 메시지들은 소스 및 목적지 MAC 어드레스들, 현재 패킷 길이, 데이터 채널 레이트(rate), 선택된 데이터 채널, 패킷 우선순위 레벨들로부터 계산된 웨이트된 큐 길이(weighted queue length)(즉, 우선 순위, 재전송 시도들, 패킷 에이지(age) 등의 결합)를 포함할 수 있는 이웃 상태 정보를 또한 포함할 수 있다. RTS / CTS messages are the source and destination MAC addresses, a current packet length, data channel rate (rate), with a weight queue length (weighted queue length) calculated from the selected data channel, the packet priority level (i.e., priority, the neighbor state information, which may include a combination), such as the retransmission attempt, the packet age (age) may also include.

본 실시예에서, 적어도 두개의 스케줄링 방법들은 상기된 RTS/CTS 메시지들로부터 유도된 정보에 기초하여 적용될 수 있다. In this embodiment, at least two of the scheduling method may be applied on the basis of the derived from the the RTS / CTS message information. "상태 비유지"(stateless) 스케줄링은 노드의 "가중치"라 불리는 노드 자신 우선순위 레벨만을 사용하여 실행될 수 있다. "Non-holding state" (stateless) scheduling can be performed using only called the "weight" of the nodes own priority levels. "상태 유지"(stateful) 스케줄링은 이웃 노드의 웨이트 값들에 따라 추가로 조절함으로써 실행될 수 있다. "Stateful" (stateful) scheduling can be performed by controlling further according to the weight values ​​of the neighboring nodes. 상태 유지 스케줄링을 수행함으로써, 각각의 노드는 보내진 RTS/CTS 제어 메시지들로부터 이웃(즉, 이웃 노드) 정보를 유지할 수 있다. By carrying out the state maintenance scheduling, each node may maintain a neighbor (i.e., a neighboring node) information sent from the RTS / CTS control message.

하기된 본 발명의 실시예에서, 로컬 스케줄링 알고리즘은 적어도 하나의 노드 자신의 현재 상태, 및 노드의 이웃 노드 현재 상태 정보를 사용함으로써 채널 액세스 시간 및 백오프 지연들을 제어하기 위하여 제공된다. In the embodiment of the present invention to local scheduling algorithms it is provided to control channel access time, and back-off delay, by using at least one node, its current state, and the neighboring nodes of node presence information. 게다가, 스케줄링 알고리즘은 우선순위 인덱스들(indices)에 따라 이들 타이머들을 조절함으로써 서비스 차별성을 제공한다. In addition, the scheduling algorithm by adjusting the timer in accordance with these priority index (indices) to provide the service differentiation.

로컬 스케줄링 알고리즘은 예약 데이터 정보를 사용함으로써 애드 혹 네트워크에서 공평성 및 서비스 차별성을 제공하기 위하여 양방향의 분산(distributed), 자기 조정(self-coordinating) 방법에 기초한다. Local scheduling algorithm is based on two-way distributed (distributed), self-correcting (self-coordinating) method in order to provide for fairness and service differentiation in the ad hoc network by using the reservation information data. 임의의 다수의 이동 노드들을 포함하는 애드 혹 네트워크에서 최종 분산 스케줄링은 본 발명의 제 1 및 제 2 실시예에 따라 다음 단계들을 통하여 달성될 수 있다. The final distributed scheduling in ad-hoc network including any number of mobile nodes according to the first and second embodiments of the present invention may be accomplished through the following steps:

제 1 단계에서, 트래픽 로드 및 우선순위의 웨이팅 팩터는 각각의 노드에서 측정된다. In a first step, a traffic weighting factor of the load and the priority is determined in each node. 제 2 유사 단계에서, 각각 노드에서 트래픽 로드 및 우선순위의 웨이팅 팩터는 각각의 이웃 노드에 대하여 측정된다. In a second similar stage, the weighting factor of each of the traffic load on the node and the first Rank is measured for each of the neighboring nodes. 이들 값들은 전송 노드에서 트래픽에 기초하여 액세스 시간 인터벌, 및 전송 노드의 이웃 트래픽 조건들을 전송 노드에서 계산하기 위하여 단독으로, 또는 제 3 단계와 결합하여 사용된다. These values ​​are used in combination with either alone, or third step to compute the access time interval, and the neighboring traffic conditions of the transfer node, based on traffic from the sending node from the sending node. 이는 4 및 5개의 단계들에서 하기된 바와같이, 전송기에 의해 시작되고, 수신기에 의해 조절되는 양방향 스케줄링(two-way scheduling) 중 첫번째 부분(part one)을 포함한다. This is as described below in the four and five steps, beginning by the transmitter, comprises a first part (part one) of the two-way scheduling (two-way scheduling) that is controlled by the receiver.

수신 노드의 제 4 단계에서, 각각의 원격 노드에 대한 동일한 대역폭 및 액세스 시간 인터벌은 예로서 기술된 바와 같은 의도되지 않은 RTS 및 CTS로부터 얻어진 측정된 트래픽에 기초하여 계산되고, 이어 계산된 값들에 따른 노드 액세스에 기초하여 조절된 채널 액세스 시간들(즉, 채널 액세스 시도들을 감소 또는 증가시키는 튜닝 팩터(tuning factor))을 갖는 CTS 또는 NCTS를 보낼지를 수신 노드에서 결정하는 제 5 단계가 뒤따른다. In the fourth step of the receiving node, the same bandwidth, and the access time interval for each of the remote node it is calculated on the basis of the measured traffic resulting from unintended RTS and CTS, as described by way of example, following in accordance with the calculated values the channel access time adjusted based on the access node (i.e., the tuning factor (tuning factor) to decrease or increase the channel access attempts) a fifth step of determining whether to send a CTS or NCTS having the receiving node is followed. 이는 전송기에 의해 시작되고, 수신 노드에 의해 조절되는 두가지 방식 스케줄링 중 두번째 부분(part two)을 포함한다. This is started by the transmitter, comprises a second part (part two) of the two scheduling scheme that is controlled by the receiving node.

상기된 양방향 스케줄링 알고리즘의 5개의 단계들은 목표된 스케줄링 방법에 따른 상태 비유지 또는 상태 유지 스케줄링 알고리즘에서 제 1 또는 제 2 실시예로서 적용될 수 있다. Five stages of the two-way scheduling algorithm may be applied in a state wherein the non-holding state or keep a scheduling algorithm according to the desired scheduling method as the first or second embodiment. 상기된 바와 같이, 두개의 스케줄링 방법들은 채택될 수 있다. As mentioned above, two scheduling methods can be employed. 상태 비유지 스케줄링은 노드 자신의 웨이트를 사용하여 실행되고, 상태 유지 스케줄링은 이웃 노드 웨이트 값들에 따라 또한 추가적으로 조절함으로써 실행될 수 있다. State maintaining a non-scheduling, is executed by using the nodes own weight, stateful scheduling may be performed by also additionally adjusted to the neighboring node weight values.

스케줄링 알고리즘의 제 1 실시예에서, 오직 어드레스 및 채널 모니터링만이 어드레스 및/또는 채널이 빈후 정보 수집 및 전송 시간 스케줄링을 위하여 사용된다. In a first embodiment of the scheduling algorithm, only the address and channel monitoring is an address and / or channel is used for binhu information collection and transmission time scheduling. 스케줄링 알고리즘의 제 2 실시예에서, 각각의 노드는 특정 시간 기간 동안 각각의 접속에 의해 보내진 트래픽에 관한 정보를 수집하고, 미래 스케줄링을 위한 로컬 테이블에서 웨이트 값들을 업데이트한다. In a second embodiment of the scheduling algorithm, each node updates the weight value from the local table for the collection, and future scheduling information about the traffic sent by a respective connection for a specified time period. 예약(reservation)은 예약 채널을 통하여 제어 메시지들을 전송함으로써 행해지기 때문에, 예약 채널로 튜닝된 모든 이웃 노드는 로컬 테이블을 업데이트할 수 있다. Reservation (reservation) is performed because by transmitting the control message through the reservation channel, all of the neighboring nodes tuned to the reservation channel may update the local table.

제 1 및 제 2 실시예에 대한 수집된 정보의 측정된 양들은 노드 또는 이웃 노드의 제공 및 운반 로드에 관련된 다양한 매트릭을 포함할 수 있고 이하에 상세히 기술된다. The first and second embodiment a measured amount of the collected information for example, are described in detail below it may include a variety of metrics associated with the offer and carry the load of the node or the adjacent node. 본 발명의 적어도 하나의 실시예에서, 다른 우선순위들이 다른 대역폭 요구들, 지연 요구들 및 패킷 손실 속도들에 대응할 수 있고 각각의 트래픽 등급 또는 흐름을 위하여 정의될 수 있다는 것이 가정될 수 있다. In at least one embodiment of the invention, different priorities may be assumed that the same may correspond to different bandwidth requirements of, delay requirements and the packet loss rate can be defined for each traffic class or flow. 양쪽 실시예들에서, 우리는 다른 우선순위들에 따라 차별화할 수 있다. In both examples, we can be differentiated according to other priorities. 주 차이는 제 2 실시예에서, 제어 프레임들을 통하여 분산된 부가적인 이웃 정보가 채널 액세스 시간들을 계산하기 위하여 사용되는 것이다. Note the difference is that the additional neighbor information distributed through a control frame according to the second embodiment used to compute the channel access time.

측정된 양들(quantities)은 RTS 및 CTS 메시지들로부터 유도되고, 패킷 길이, 데이터 채널 레이트, 소스 MAC 어드레스, 목적지 MAC 어드레스, 사용된 채널(즉, CTS, RTS, 방송), 패킷 우선순위 레벨 및 웨이트된 큐 길이에 관한 정보를 포함하지만, 이것으로 제한되지 않는다. The quantities (quantities) measured is derived from the RTS and CTS messages, the packet length, data channel rate, source MAC address, destination MAC address, a channel used (that is, CTS, RTS, broadcast), the packet priority level and the weight that contains information about the queue length, but is not limited to this. 목적지 MAC 어드레스는 다음 홉 노드 어드레스를 가리키고, 패킷 우선순위 레벨은 우선순위, 백오프 카운터, 에이지 등등으로부터 계산된 결합된 값일 수 있고, 선택적일 수 있고 현재 요구를 점유하기 위하여 수신 노드에 의해 사용될 수 있다. Destination MAC address, point to hop node address, the packet priority level is a priority, the backoff counter may be a value of the combined calculated from the age and so on, can be optional and can be used by the receiving nodes in order to account for the current needs have. 웨이트된 큐 길이는 추후 시간들에서 전송될 큐 로드들을 알리기 위하여 우선순위 레벨들 및 트래픽/스트림 색인들에 따라 웨이트된 값일 수 있다. The weight queue length may be a value depending on the weight of the priority levels of traffic and / stream index queue to inform the load to be transmitted at a later time. 등급화는 트래픽 등급들 또는 흐름들의 측면에서 행해질 수 있다. Grading can be done in terms of the ratings or the traffic flow.

스케줄링 알고리즘의 제 1 실시예에서, RTS 및 CTS 메시지 교환을 도청하는 각각의 노드는, 패킷 길이 및 데이터 채널 레이트에 기초하는 채널 홀드오프 시간, 및 소스 및 목적지 어드레스 비지 시간에 기초하는 어드레스 홀드오프 시간을 계산함으로써 로컬 트래픽 테이블을 업데이트할 것이다. In a first embodiment of the scheduling algorithm, RTS and CTS respectively, of a node from eavesdropping on the message exchange, a packet length and data channels, the channel hold-off time based on the rate, and the source and the address hold-off time based on the destination address, the busy time by calculating the table it will update the local traffic.

스케줄링 알고리즘의 제 2 실시예에서, RTS 및 CTS 메시지 교환을 도청한 각각의 노드는 패킷 길이 및 데이터 채널 레이트에 기초하여 하는 채널 홀드오프 시간, 소스 및 목적지 어드레스 비지 시간에 기초하는 어드레스 홀드오프 시간, 및 및 웨이트 값들을 계산함으로써 로컬 트래픽 테이블을 업데이트할 것이다. In a second embodiment of the scheduling algorithm, RTS and CTS messages intercepted to exchange each node address hold-off time of the channel hold-off time for the packet length, and based on a data channel rate, based on the source and destination addresses busy time, by calculating the weight and value and will update the local traffic table.

이런 정보에 기초하여, 제 1 및 제 2 실시예들 양쪽에서, 각각의 노드는 대응하는 어드레스 및 채널들에 대한 릴리즈 시간(release time)을 계산한다. Based on this information, in the both the first and second embodiments, each node calculates a release time (release time) to the address and the corresponding channels. 이런 릴리즈 시간은 패킷 기간 및 랜덤 시간 인터벌에 따르고, 차례로 노드 웨이트에 따른다. This release time is in accordance with a packet period and a random time interval, in order to comply with node weights. 랜덤 인터벌은 예를 들어 정비례 시간 인터벌들을 가지도록 표준화될 수 있는 균일하게 분산된 시간 인터벌 마이너스 표준화 노드 웨이트일 수 있다. Random interval can be, for example, may be standardized so as to have a time interval directly proportional evenly distributed time intervals negative normalized node weight with. 패킷 웨이트는 우선 순위, 전송 수, 에이지 등에 따른다. Packet weight depends priorities, transfers, etc. Age. 노드 웨이트의 최대값은 개별 패킷 웨이트 값들, 버퍼 크기 및 각각의 등급 또는 흐름에 사용되는 속도 제한 알고리즘들에 따른다. The maximum value of the node weight are to be in accordance with the rate limiting algorithm used for individual packets weight values, the buffer size and the respective rates of flow or.

전송 시도를 마무리하는 각각의 노드는 상기 계산된 값들로 이들 채널 및 목적 릴리즈 시간들을 설정함으로써 다음 시도를 스케줄링할 수 있다. Each node to finish the transmission attempt may schedule the next attempt by setting these channels and object release time to the calculated values. 패킷은 만약 목적지 및 적어도 하나의 채널이 이용되면 전송될 것이다. Packet will be sent when and if the destination is at least one of the channels. 타이머들은 노드 웨이트, 웨이트된 이전 패킷 전송 시간 및 이전 전송 상태, 결함 또는 성공에 따른 여러 범위들로 균일하게 분산된다. Timers are uniformly dispersed in the node weights, the weight prior to the packet transmission time and a previous transfer state, the multiple ranges according to a defective or successful.

제 1 스케줄링 방법인 상태 비유지(stateless) 스케줄링에서, 노드 웨이트는 스케줄링 알고리즘의 제 1 및 제 2 실시예 모드에 대하여 모니터링을 위하여 설명된 바와 같이 계산된다. In a first scheduling scheme is a non-holding state (stateless) scheduling, the node weight is calculated as described for the monitor relative to the first and the second embodiment mode of the scheduling algorithm. 제 2 스케줄링 방법인 상태 유지(stateful) 스케줄링에서, 노드가 스케줄링 알고리즘의 제 1 및 제 2 실시예 모드에 대한 자신의 액세스를 스케줄하고자 할 때, 채널 액세스 타이머를 계산하기 위하여 로컬 테이블에서 자신의 랭크를 검사할 것이다. In the second scheduling methods of the state maintained (stateful) scheduling, the node is their rank in the local table to calculate the channel access timer, when to schedule their access to the first and second embodiment modes of the scheduling algorithm, the test will be. 채널 액세스 시간이 도달될 때, 그리고 다른 노드가 채널을 붙잡지 않을 때만, 노드는 채널을 경쟁하도록 RTS 메시지를 전송한다. When the channel access time is reached, and only when other nodes will not catch the channel, the node sends an RTS message to rival channel. 만약 이런 채널 액세스 시간 동안 다른 전송 시도가 있다면, 노드는 채널 액세스 타이머를 리셋할 것이고, 새로운 정보에 기초하여 새로운 채널 액세스를 스케줄링할 것이다. If there is another transmission attempt for this channel access time, the node will reset the timer channel access, it will schedule the new channel access on the basis of new information.

스케줄링 알고리즘의 제 1 및 제 2 실시예 모두에 대하여, 만약 이전 전송 시도가 불완전한 RTS-CTS 핸드쉐이크로 인해 실패했다면, 채널 액세스 시간은 충돌 가능성을 감소시키기 위하여 증가될 것이다. With respect to both the first and second embodiment of the scheduling algorithm, for example, if you have a previous transmission attempt fails due to an incomplete RTS-CTS handshake, channel access time will be increased to reduce the possibility of collision. 상기 증가는 지수적일 수 있다. The increase have proven to be exponential. 만약 이전 전송 시도가 네가티브 애크 또는 애크 타임아웃으로 인해 실패했다면, 노드 웨이트는 채널 손상들을 보상하기 위하여 증가될 수 있다. If you have previously transferred attempt failed due to the negative acknowledgment or ACK timeout, the node weight may be increased to compensate for channel impairments.

상기된 알고리즘들 모두를 스케줄링하는 하나의 기능은 노드의 웨이트가 커질때 채널 액세스 타이머를 감소시키고 나머지 상황들에서 채널 액세스 타이머를 증가시키는 것이다. A function for scheduling all of the time the algorithm is to increase the weight of the node decreases the channel access timer increments the channel access timer in the remaining situations. 이상적으로, 시스템은 다른 제공된 로드들에서 조차 동일한 우선순위의 트래픽을 가진 노드들에 대해 공평하여야 한다. Ideally, the system should be equitable for the node with traffic the same priority, even in different load supplied. 이것은 최대 및 최소 타이머 값들, 이웃 노드 집합 트래픽 상태 및 속도 제한 알고리즘들의 계산으로 달성될 수 있다. This can be achieved by calculation of the minimum and maximum timer values, the neighborhood set of nodes, and a traffic state rate limiting algorithm.

스케줄링 알고리즘의 제 1 및 제 2 실시예에 대하여, 제 2 스케줄링 방법인 상태 유지 스케줄링을 실행할 때, 알고리즘들은 다른 노드들의 운반 로드를 추적하기 위한 기능을 포함한다. When with respect to the first and second embodiment of the scheduling algorithm, to execute the second scheduling method of scheduling maintenance state, the algorithm may include a function for tracking a load handling equipment of other nodes.

특히, RTS 메시지가 상기 노드를 위하여 의도되는지와 무관하게, RTS 메시지를 노드가 수신하는 제 1 상황에서, 알고리즘은 특정 우선순위 레벨들에서 패킷 길이 및 데이터 속도에 기초하여 어드레스 비지 시간, 및 제공된 로드를 계산한다. In particular, irrespective of whether the RTS message is intended for the node, in a first situation in which the RTS message, the node is received, the algorithm is based on a particular priority packet length and data rate in the priority level address busy time, and a load supplied the calculated. 만약 목적지가 이웃 노드가 아니면, 이것은 목적지가 아닌 소스가 노드의 통신 범위내에 있다는 것을 가리킨다. If the destination is not a neighboring node, which indicates that the source is within the communication range of the node is not a destination. 양쪽 경우들에서, 패킷 길이, 소스, 목적지, 및 우선순위 같은 RTS 메시지의 정보는 제공된 트래픽 로드를 측정하기 위하여 사용한다. In both cases, the information in the RTS message packet length, source, destination, and the priority is used to measure the traffic load is provided.

제 2 상황에서, 노드가 상기 노드를 위한 것이 아닌 CTS 메시지를 수신할 때, 알고리즘은 특정 우선순위 레벨들에서 패킷 길이 및 데이터 속도에 기초하여, 어드레스 및 채널 비지 시간, 및 운반된 로드를 수신한다. In the second situation, the node receives the CTS message, not for the node, the algorithm receives the loaded on the basis of the length of a packet in a given priority level and data rates, an address and a channel busy time, and carrying .

제 3 상황에서, 노드가 RTS 메시지를 전송할 때, 알고리즘은 특정 우선순위 레벨에서 노드들의 제공되는 로드를 계산한다. In a third situation, when the node sends a RTS message, the algorithm calculates the load provided by nodes in a particular priority level.

마지막으로, 제 4 상황에서, 노드가 CTS 메시지를 수신할 때, 알고리즘은 특정 우선순위 레벨에서 노드들의 전송되는 로드를 계산한다. Finally, in a fourth situation, the node receives the CTS message, the algorithm calculates the load to be transmitted from the node at a particular priority level.

만약 수신 노드의 전송되는 로드가 허용된 값을 초과하는 것을 수신 노드가 검출하면, 전송을 요구하는 RTS의 수신후, 수신 노드는 튜닝 팩터(tuning factor)를 전송함으로써 전송 노드를 감속하도록 CTS 또는 NCTS 메시지를 보낼 것을 결정할 수 있다. If received when the transmission rod of the node receiving node is detected to exceed the allowed value, after reception of the RTS requesting the transmission, the receiving node tuning factor (tuning factor) the CTS or NCTS to slow the transmission node by sending It may decide to send the message. 이는 소스 관련 불공평 채널 및 목적지 액세스 같은 숨겨진 터미널들에 관련된 문제들, 및 소스가 새로운 이웃쪽으로 이동할 때 이웃에 관한 정보 부족으로 인한 소스 관련된 불공평 액세스 같은 이동성에 관련된 문제들의 많은 문제들을 제거한다. This eliminates many of the problems associated with the source of the problems related to unfair access channels and destinations of such matters relating to the hidden terminal, and a source of unfair access to mobile source-related due to the lack of information about neighbors to move towards a new neighbor. 전송기는 수신 노드 조절을 사용함으로써 새로운 채널 액세스 시간을 조절할 수 있다. The transmitter may adjust the new channel access time by using the receiving control node.

부가적으로, 스케줄링 알고리즘의 제 1 및 제 2 실시예는 우선순위 레벨 및 웨이트된 큐 길이를 검사함으로써, 서비스 차별성 및 공평성들을 고려하도록 동일한 이웃의 노드들이 채널 액세스를 스케줄링하게 한다. Additionally, the first and second embodiment of the scheduling algorithm, first by checking the priority level and the weight of queue length, and are of the same neighbor nodes schedules the access channel so as to take into account the differentiated service and fairness. 우선 순위 및 웨이트된 큐 길이는 높은 우선 순위 및 큰 웨이트된 큐 길이를 가진 노드들에 대해 높은 우선순위을 제공함으로써 채널 액세스 지연을 조절할 수 있고, 우선순위 레벨의 패킷 에이지 팩터는 낮은 우선 순위 트래픽 및 작은 트래픽 로드를 가진 노드들의 기아(starvation)를 방지하기 위하여 채널 액세스 지연을 조절하기 위하여 사용될 수 있다. Priority, and the weight queue length can be adjusted to a high priority channel access delay by providing sunwieul for the node having a high priority and a large weight of the queue length, the first packet of the priority levels age factor is low priority traffic and a small It may be used to control the channel-access delay in order to avoid starvation (starvation) of the node with the traffic load.

상기된 본 발명의 실시예들은 노드 상태 정보를 운반하는 제어 RTS/CTS 메시지들을 사용함으로써 애드 혹 네트워크에서 공평성 및 서비스 차별성을 제공하기 위한 분산된 자기 조정 방법(distributed self-coordinating approach)을 개시한다. Embodiments of the present the invention disclose a method of distributed self-adjusting to provide for fairness and service differentiation in the ad hoc network by the use of the node status information control RTS / CTS message carrying the (distributed self-coordinating approach). 상기된 로컬 스케줄링 알고리즘은 다중 채널 시스템에 대한 이웃 상태의 인식을 최대화하기 위하여 노드들의 상태들을 나타내는 속성들을 가진 도청 RTS/CTS 정보를 사용하고, 여기서 데이터 및 애크 메시지들은 다른 데이터 채널들을 통하여 전송된다. Local scheduling algorithm above is to use a wire RTS / CTS information with the attribute representing the state of the node in order to maximize the recognition of neighboring states for a multiple channel system, in which data and acknowledgment messages are transmitted through the other data channels. 스케줄링 알고리즘의 제 1 및 제 2 실시예 모두는 다른 노드들, 다른 링크들 및 다른 스트림들중에서 공평성을 제공하기 위하여 채널 액세스 타이머를 조절하도록 이웃에 있는 제공되는 로드, 전송되는 로드 및 예약 로드를 측정한다. The first and the scheduling algorithm the second embodiment all of the other nodes, the other link and in the other stream so as to control the channel access timer in order to provide for fairness measure the load and scheduled load that is loaded, the transmission is provided in the neighborhood do. 각각의 알고리즘은 노드 큐 상태에 기초하는 우선순위 레벨, 및 이웃 상태에 기초하여 우선순위 레벨 모두를 계산하여, 경쟁 순위들을 파괴하고 서비스를 차별화하며, 낮은 트래픽 로드를 가진 로드들의 기아를 피하기 위하여, 이웃에 관한 수신 노드의 더 나은 관점에 기초하여 분산된 스케줄링 결정을 조화시키기 위하여 수신 노드를 사용한다. Each algorithm is calculated both by priority level based on the priority level, and the neighboring states based on the node queue status, destroy the competition rankings and differentiate their services, in order to avoid starvation of the load with the lowest traffic load, based on a better perspective of the receiving node on the neighboring receiving node uses in order to harmonize the distributed scheduling decision.

다음은 실시예들을 가진 본 발명의 실시예의 도시적인 설명이다. The following is an illustrative embodiment of the invention described with the embodiments. 다음 실시예들은 제 1 및 제 2 알고리즘들을 도시하고 여기서 노드(소스 또는 릴레이 노드)는 한세트의 트래픽 등급들(c)을 가진다. The following examples are to illustrate the first and the second algorithm, wherein the node (a source or a relay node) has a traffic class of a set of (c). 이들 실시예들에서, 공평성 인터벌은 각각의 전송 시도후 계산되고, 반면 채널 및 어드레스 모니터링은 의도되지 않은 RTS 또는 CTS의 수신후(즉, RTS 또는 CTS는 이 노드를 위하여 의도되지 않음) 행해진다. In these embodiments, the fairness interval is performed is calculated and then try each transmission, while the channel and the address monitoring (not intended for the node, i.e., RTS or CTS) are RTS or after reception of the CTS is intended. 상기 실시예들은 유니캐스트 메시지의 전송을 커버한다. The embodiments may cover the transmission of unicast messages. 백오프 값들, 우선순위 레벨 및 측정치들의 계산은 변경될 수 있고, 상기 실시예들은 명확화를 위하여 제공되는 것이 주목한다. Back-off values, the priority levels and calculation of the measured value can be changed, the above embodiments have noticed to be provided for the sake of clarity.

제 1 알고리즘 First algorithm

패킷 전송: Packet transmission:

1) 총 "웨이트"는 패킷 저장소에 패킷들의 우선순위 값들을 합산으로서 계산된다. 1) the total "weight" is calculated as the sum of priority values ​​of the packets in the packet store. 패킷의 우선순위는 우선 순위, 시도 수 및 패킷들의 에이지의 가중치 합산으로서 계산된다. Priority of the packet priority is calculated, as a weighted summation of the age of the packet and can attempt.

Figure 112005071194045-pct00001

여기서 w j 는 노드 j의 총 웨이트이고, p i 는 i번째 패킷의 우선순위 레벨이고, wp c , wn c 및 wa c 는 각각 등급(c)에 대하여 할당된 큐에 있는 우선순위(pr i )에 대한 웨이트 팩터들, 시도(na i ) 수 및 패킷의 에이지(a i )이다. Where w j is the total weight of the node j, p i is i, and the priority level of the second packet, wp c, wn c and wa c is the priority in the queue assigned to the rating (c), respectively (pr i) the weight factor for a try (na i) the number and age (a i) of the packet. 웨이트가 제공된 로드에 대응하는 것이 주의된다. That corresponds to the weight load is given attention. 비록 노드 웨이트 및 우선순위 정보 사이의 관계가 주어진 예에서 선형적이지만, 다른 형태의 관계들은 지수적 또는 로그적 처럼 사용될 수 있다. Although the node weight and have a linear first, but the relationship of the different forms in the given example the relationship between the priority information may be used as a log, or exponentially. 유사하게, 공평성 인터벌 계산들 같은 본 발명의 다양한 변형들 및 변화들은 이들 실시예들로 인해 이루어질 수 있다. Similarly, various modifications and changes of the present invention, the fairness interval calculation can be made due to these embodiments.

2) 만약 노드가 목적지에 새로운 루트를 가진 패킷을 전송할 준비가 되면, 대기하는 다음 홉(idle next hop)은 이용할 수 있는 데이터 채널들, 전송 기간, 소스 및 다음 홉 어드레스들의 세트를 포함하는 RTS를 전송한다. 2) if the node is the RTS including a next hop (idle next hop) is a set of data channels that can be used, the transfer period, a source, and a next hop address when ready to transmit a packet having a new route to the destination, waiting for send. 이것이 다중 홉 시스템이기 때문에, 새로운 루트는 전송 전에 이용될 수 있는 것이어야 함을 주목해야 한다. Since this is a multi-hop system, new routes must be noted that it can be used before the transfer. 루트에서 임의의 변화는 전송될 패킷을 변화시킬 수 있다. Any change in the route can change the packet to be transmitted.

3) 만약 CTS가 타임아웃되거나 NCTS가 수신되면, 공평성 인터벌(Tf)를 업데이트한다. When 3) If a CTS time-out or NCTS is received, it updates the fairness interval (Tf).

Figure 112005071194045-pct00002

여기서 wf는 양의 수이고(만약 지수적 백오프가 사용되면, wf는 매 CTS 수신 결합시 2 만큼 증가됨), Rf 및 Mf는 양의 수들이고, U[Rf]는 균일한 분산을 나타낸다. Where wf is a positive number, and (if If exponential back-off is used, wf is increased by 2 when coupled sheets received CTS), deulyigo Rf and Mf is a positive number, U [Rf] represents a uniform dispersion. Wn j 는 Mf-Wn j ≥n이도록 표준화된 웨이트이고, 여기서 n의 양의 수이다. Wn j is the normalized weight so Mf-Wn j ≥n, where the number of the amount of n. 예를들어 n=0인 경우, Wn j = (W j Mf)/W max 이고, 여기서 W max 는 최대 웨이트 값이다. For example, if n = 0, and Wn j = (W j Mf) / W max, where W max is a maximum-weight value.

4) 만약 CTS가 수신되면, wf를 감소시키거나 wf=1을 설정한다. When 4) If the CTS is received, reducing the wf or sets the wf = 1. CTS는 선택된 데이터 채널, 전송 기간, 소스 및 다음 홉 어드레스를 포함한다. CTS includes a selected data channel, a transmission period, a source, and a next hop address. 수신기가 이 노드에 대하여 새로운 wf를 보냈는지를 검사한다. Checks whether the receiver they sent a new wf for this node. 조절 팩터가 백오프 공식에서 사용된 다른 파라미터들을 포함할 수 있다는 것이 주의된다. That the regulating factor may include other parameters used in the back-off it is official attention.

5) 만약 애크가 수신되면, 공평성 인터벌을 업데이트한다. 5) If the acknowledgment is received, it updates the fairness interval.

Figure 112005071194045-pct00003

여기서 wt는 패킷 전송 기간(pk_time)에 대한 웨이트 팩터이다. Where wt is the weight factor for a packet transmission period (pk_time). 만약 누군가 릴레이 노드들을 공유시 공평성을 제공하기를 원하면, 다음 홉의 사용을 위한 공평성 인터벌은 채널 공평성 인터벌과 유사하게 계산될 수 있다. If someone shares during the relay node if you want to provide impartiality, fairness interval for the use of the next-hop can be calculated similarly to the channel fairness interval.

어드레스 및 채널 모니터링: Address and channel monitoring:

1) 의도되지 않은 RTS의 수신후, CTS를 기다리고 시간 인터벌(Ta)에 대하여 비지한 소스 및 다음 홉 어드레스들을 마크한다. 1) Mark the busy one source and the next-hop address for the after reception of unintended RTS, CTS waiting for a time interval (Ta).

Figure 112005071194045-pct00004

여기서 pk_time은 핸드쉐이크 기술로 인해 대응하는 오버헤드를 포함하는 전송 기간이다. Wherein pk_time is a transmission period including the overhead due to the corresponding handshake technique. Rf 및 Mf는 공평성 계산 및 모니터링을 위해 다를 수 있다. Rf and Mf may be different for equity calculations and monitoring.

2) 의도되지 않은 CTS의 수신후, 소스 및 다음 홉 어드레스들 및 시간 인터벌 Ta에 대하여 비지한 채널을 마크한다. 2) Mark the busy one channel for receiving then the unintended CTS, the source and the next-hop address and the time interval Ta.

Figure 112005071194045-pct00005

여기서 Rf 및 Mf는 어드레스 및 채널 모니터링을 위해 다를 수 있다. Wherein Rf and Mf may be different for the address and channel monitoring.

제 2 알고리즘 Second algorithm

패킷의 전송 Transmission of the packet

1) 총 "웨이트"는 패킷 저장소에 패킷들의 우선순위 값들의 합산으로서 계산된다. 1) the total "weight" is calculated as the sum of the priority values ​​of the packets in the packet store. 패킷의 우선순위은 우선순위, 시도수 및 패킷들의 에이지로서 계산될 수 있다. Sunwieun first priority of the packet, can be calculated as the age of the packet and can attempt. 매 노드가 RTS 및 CTS 메시지들을 통하여 웨이트 값을 분산하는 것이 주의된다. A sheet node is noted that a weight value distribution through the RTS and CTS messages.

Figure 112005071194045-pct00006

여기서 W j 는 노드 j에 대한 총 웨이트이고, p i 는 패킷의 우선순위 레벨이고, wp c , wn c , 및 wa c 는 각각 큐(C)에 있는 패킷의 우선순위(pr i ), 시도 수(na i ) 및 패킷의 에이지(a i )에 대한 웨이트 팩터들이고 Wt j 는 이웃 노드 웨이트에 따라 표준화된 노드 웨이트이다. Wherein W j is the total weight of the node j, p i is the priority level of a packet, wp c, wn c, and wa c is the priority of the packet in each queue (C) (pr i), may attempt deulyigo weight factor for the (na i) and age (a i) of the packet Wt j is the normalized weight of node according to the neighbor node weight.

2) 만약 노드가 새로운 루트를 가진 패킷을 전송할 준비가 되면, 공전하는 다음 홉은 이용할 수 있는 데이터 채널들, 전송 기간, 소스 및 다음 홉 어드레스, 노드 웨이트 및 채널 액세스/처리량 정보들의 세트를 포함하는 RTS를 전송한다. 2) If a node is when you are ready to send a packet with the new route, the next hop orbiting the data channels that are available, the transmission period, including a set of source and a next hop address, the node weights and channel access / traffic Information It transmits RTS.

3) 만약 CTS가 타임아웃되거나 NCTS가 수신되면, 공평성 인터벌(Tf)를 업데이트한다. When 3) If a CTS time-out or NCTS is received, it updates the fairness interval (Tf).

Figure 112005071194045-pct00007

여기서 wf는 양의 수(만약 지수 백오프가 사용되면, wf는 매 CTS 수신 결함시 2 만큼 증가됨)이고, Rf 및 Mf는 양의 수이고, U[Rf]는 균일한 분산을 나타낸다. Where wf is a positive number, and (if If exponential backoff is used, wf is increased by 2 upon receiving every CTS defect), and Rf and Mf is a positive number, U [Rf] represents a uniform dispersion. Wtn j 는 Mf-Wtn j ≥n이도록 표준화된 웨이트이고 여기서 n은 양의 수이다. Wtn j is the normalized weight so Mf-Wtn j ≥n, where n is a positive number. 파라미터들에 대한 범위들이 제 1 알고리즘과 달라야 하는 것이 주의된다. Range for the parameters is noted to be different from the first algorithm. 동일한 심볼들은 간략화를 위하여 사용된다. The same symbols are used for simplicity.

4) 만약 CTS가 수신되면, wf가 감소되거나 wf=1로 설정된다. When 4) If the CTS is received, wf is reduced or is set to wf = 1. 수신기가 이 노드에 대한 새로운 wf 값을 보냈는지 검사한다. Check that the receiver has sent a new wf value for this node. 조절 팩터는 백오프 공식들에서 사용된 다른 파라미터들을 포함할 수 있다는 것이 주의된다. Adjusting factor is that the attention may include other parameters used in the back-off formula.

5) 만약 애크가 수신되면, 공평성 인터벌을 업데이트한다. 5) If the acknowledgment is received, it updates the fairness interval.

Figure 112005071194045-pct00008

여기서 wt는 패킷 전송 기간(pk_time)에 대한 웨이트 팩터이다. Where wt is the weight factor for a packet transmission period (pk_time).

6) 애크의 수신후, 노드 채널 점유 시간을 업데이트한다. 6) update after receiving the ACK, the node channel occupation period. 처리량 같은 다른 파라미터들은 사용될 수 있다. Other parameters such as throughput can be used.

Figure 112005071194045-pct00009

여기서 α는 손실 팩터이고 l은 CT j 가 업데이트되는 최종 시간이다. Where α is the loss factor and the end l is the time at which the CT update j. α가 이동성에 따를 수 있다는 것의 주의된다. It is noted that α things can follow in mobility. 예를들어 α는 이웃하는 테이블의 변화 속도에 따라 선택될 수 있다. For example, α can be selected according to the rate of change of the neighboring table. 만약 누군가 릴레이 노드들을 공유시 공평성을 제공하기를 원하면, 다음 홉의 사용을 위한 공평성은 채널 공평성 인터벌과 유사하게 계산될 수 있다는 것이 주의된다. If someone shares during the relay node if you want to provide fairness, impartiality for the use of the next hop is noted that the channel can be calculated similarly to the fairness interval.

어드레스 및 채널 모니터링: Address and channel monitoring:

1) 의도되지 않은 RTS의 수신후, CTS를 기다리고 시간 인터벌(Ta)에 대하여 비지한 소스 및 다음 홉 어드레스 모두를 마크한다. 1) both after receipt of the mark unintended RTS, CTS waiting for a time interval (Ta) busy sources and the next hop address.

Figure 112005071194045-pct00010

여기서 pk_time은 핸드쉐이크 기술로 인하여 대응하는 도청을 포함하는 전송 기간이다. Wherein pk_time is a transmission period comprising a corresponding tapped due to handshaking technique. Rf 및 Mf는 공평성 계산 및 모니터링과 다를 수 있다. Rf and Mf may differ from the equity calculations and monitoring. 이 노드에 대한 W k 및 CT k 을 업데이트한다. And updating W k and CT k for this node. Wf 값들을 업데이트하기 위하여 CT k 및 W k 값들과, CT j 및 W j 값들을 비교한다. To update the value Wf compares the CT k and W k and values, CT values j and W j. 웨이트가 제공된 로드에 대응하고, 채널 점유 정보는 운반된 로드에 대응하는 것이 주의된다. The weight corresponding to the load is provided, and the channel occupation information is noted to correspond to the carrying rod.

2) 의도되지 않은 CTS의 수신후, 시간 인터벌(Ta)에 대하여 비지한 소스 및 다음 홉 어드레스들 모두를 마크한다. 2) Mark all of the busy one source and the next-hop address for the after reception of unintended CTS, a time interval (Ta). 만약 RTS에 대하여 업데이트되지 않으면 이 노드에 대한 W k 및 CT k 값들을 업데이트한다. If it is not updated with respect to the RTS and updating W k and CT k value for this node.

Figure 112005071194045-pct00011

여기서 Rf 및 Mf는 어드레스 및 채널 모니터링에 대하여 다를 수 있다. Wherein Rf and Mf may be different with respect to the address and channel monitoring. Wf 값들을 업데이트하기 위하여 CT k 및 W k 값들을 CT j 및 W j 값들과 비교한다. The CT k and W k values to update the value Wf is compared with CT and j W j values.

비록 본 발명의 일부 실시예들이 상기에서 상세히 기술되었지만, 당업자는 많은 변형들이 본 발명의 새로운 지침들 및 장점들로부터 크게 벗어나지 않고 예시적인 실시예들에서 가능하다는 것을 쉽게 인식할 것이다. Although some embodiments of the invention have been described in detail above, those skilled in the art will readily recognize that many modifications are possible in the exemplary embodiments without largely departing from the new instructions and advantages of the present invention. 따라서, 모든 상기 변형들은 본 발명의 범위 내에 속한다. Accordingly, all such modifications are intended to be within the scope of the invention.

Claims (7)

  1. 애드 혹 다중 호핑 피어-투-피어 무선 통신 네트워크에서 노드들에 대한 매체 액세스 제어(MAC) 스케줄링을 수행하는 방법에 있어서, A method for a peer in a wireless communication network to perform a medium access control (MAC) scheduling for the node, - an ad hoc multi-hopping peer-
    수신된 리퀘스트 투 센드(request to send; RTS) 및 클리어 투 센드(clear to send; CTS) 메시지들에 포함된 정보에 기초하여 노드의 우선순위 레벨 웨이트(priority level weight)를 평가하기 위해, 전송을 시도하는 노드를 제어하는 단계; A received request-to-send (request to send; RTS) and clear-to-send (clear to send; CTS) on the basis of the information contained in the message in order to evaluate the priority level weight (priority level weight) of a node, the transport controlling a node that attempts;
    상기 평가된 우선순위 레벨 웨이트에 기초하여, 상기 노드의 전송을 스케줄링하는 단계;를 포함하며, Based on the evaluation priority level weight, the method comprising: scheduling transmission of the node; includes,
    상기 RTS 및 CTS 메시지들에 포함된 상기 정보는 소스 및 목적지 MAC 어드레스들, 현재 패킷 길이, 데이터 채널 레이트(data channel rate), 선택된 데이터 채널, 및 상기 패킷 우선순위 레벨들로부터 계산된 웨이트된 큐 길이(weighted queue length) 중 적어도 하나를 포함하는, 스케줄링 수행 방법. The information contained in the RTS and CTS message is the source and destination MAC addresses, a current packet length, data channel rates (data channel rate), the selected data channel, and the weight of the queue length calculated from the packet priority level method, performs scheduling to include at least one of (queue length weighted).
  2. 제 1 항에 있어서, According to claim 1,
    상기 제어하는 단계는 수신된 RTS 및 CTS 메시지들에 기초하여, 이웃하는 노드들의 우선순위 레벨 웨이트들을 평가하는 단계를 더 포함하고, Wherein the control is based on the received RTS and CTS messages, further comprising the step of evaluating the priority level weights of neighboring nodes,
    상기 스케줄링하는 단계는 상기 노드의 상기 평가된 우선순위 레벨 웨이트 및 상기 이웃하는 노드들의 상기 평가된 우선순위 레벨 웨이트들에 기초하여 상기 전송을 스케줄링하는, 스케줄링 수행 방법. Wherein the scheduling method, for scheduling the transmission to perform scheduling based upon the priority level evaluation weight and the weight of the evaluated priority level that the neighbor nodes of the node.
  3. 삭제 delete
  4. 애드 혹 다중 호핑 피어-투-피어 무선 통신 네트워크에서 노드들에 대한 매체 액세스 제어(MAC) 스케줄링을 수행하는 방법에 있어서, A method for a peer in a wireless communication network to perform a medium access control (MAC) scheduling for the node, - an ad hoc multi-hopping peer-
    수신된 리퀘스트 투 센드(request to send; RTS) 및 클리어 투 센드(clear to send; CTS) 메시지들에 포함된 정보에 기초하여 노드의 우선순위 레벨 웨이트(priority level weight)를 평가하기 위해, 전송을 시도하는 노드를 제어하는 단계; A received request-to-send (request to send; RTS) and clear-to-send (clear to send; CTS) on the basis of the information contained in the message in order to evaluate the priority level weight (priority level weight) of a node, the transport controlling a node that attempts;
    상기 평가된 우선순위 레벨 웨이트에 기초하여, 상기 노드의 전송을 스케줄링하는 단계;를 포함하며, Based on the evaluation priority level weight, the method comprising: scheduling transmission of the node; includes,
    상기 RTS 및 CTS 메시지들에 포함된 상기 정보는, 시스템이 단일 채널을 사용하고 RTS/CTS가 상기 전송을 위하여 인에이블되지 않는 경우, 데이터 및 애크 메시지들 각각에서 운반될 수 있는, 스케줄링 수행 방법. The information contained in the RTS and CTS messages, the system uses a single channel, and performs scheduling that can be carried in when the RTS / CTS is not enabled for the transmission, data and ACK messages respectively method.
  5. 애드 혹 다중 호핑 피어-투-피어 무선 통신 네트워크에서 노드들에 대한 매체 액세스 제어(MAC) 스케줄링을 수행하는 방법에 있어서, A method for a peer in a wireless communication network to perform a medium access control (MAC) scheduling for the node, - an ad hoc multi-hopping peer-
    수신된 리퀘스트 투 센드(request to send; RTS) 및 클리어 투 센드(clear to send; CTS) 메시지들에 포함된 정보에 기초하여 노드의 우선순위 레벨 웨이트(priority level weight)를 평가하기 위해 전송을 시도하는 노드를 제어하고, 수신된 RTS 및 CTS 메시지들에 기초하여 이웃하는 노드들의 우선순위 레벨 웨이트들을 평가하는 단계; The received request-to-send (request to send; RTS) and clear-to-send (clear to send; CTS) based on information contained in the message tries to transmit to assess the priority level weights (priority level weight) of a node further comprising: a control node that, evaluating the priority level of the neighboring weights based on the received RTS and CTS message, node; And
    상기 노드의 상기 평가된 우선순위 레벨 웨이트 및 상기 이웃하는 노드들의 상기 평가된 우선순위 레벨 웨이트들에 기초하여, 상기 노드의 전송을 스케줄링하는 단계;를 포함하며 Based upon the priority level evaluation weight and the weight of the evaluated priority level that the neighbor nodes of the node, the method comprising: scheduling transmission of the node; includes
    상기 RTS 및 CTS 메시지들에 포함된 상기 정보는, 상기 시스템이 단일 채널을 사용하고 RTS/CTS가 상기 전송을 위하여 인에이블되지 않는 경우, 데이터 및 애크 메시지들 각각에서 운반될 수 있는, 스케줄링 수행 방법. The information contained in the RTS and CTS messages, the system uses a single channel, and performs scheduling that can be carried in when the RTS / CTS is not enabled for the transmission, data and ACK messages respectively method .
  6. 제 1 항에 있어서, According to claim 1,
    상기 RTS 및 CTS 메시지들에 포함된 상기 정보는 시스템이 단일 채널을 사용하고 RTS/CTS가 상기 전송을 위하여 인에이블되지 않는 경우, 데이터 및 애크 메시지들 각각에서 운반될 수 있는, 스케줄링 수행 방법. The information contained in the RTS and CTS message system uses a single channel, and performs scheduling that can be carried in when the RTS / CTS is not enabled for the transmission, data and ACK messages respectively method.
  7. 제 1 항에 있어서, According to claim 1,
    상기 노드는 이동 노드인, 스케줄링 수행 방법. The node of the mobile node, the method performs the scheduling.
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